正弦波振荡器-2

高频电子线路第三章正弦波振荡器（一）反馈振荡器第三章正弦波振荡器3.1概述3.2反馈振荡器的工作原理3.3LC正弦波振荡电路3.4振荡器的频率稳定性3.5晶体振荡器

3.6集成电路振荡器3.7压控振荡器3.9负阻振荡器3.10振荡器中的几种现象3.8RC振荡器本章重点与难点（一）本章重点

1.振荡器的种类及应用；

2.三点式振荡器；

3.改进型电容三点式振荡器，即克拉泼电路和西勒电路；

4.振荡器的频率稳定问题；

5.压电效应，石英晶体谐振器；石英晶体振荡器电路。（二）本章难点

克拉泼电路和西勒电路说明振荡器是一种不需外加信号激励而能自动将直流能量变换为周期性交变能量的装置，广泛的应用于各种电子设备中。本部分主要讨论正弦波振荡器的基本理论,分析各种正弦波振荡器的震荡与稳频原理;并对三点式振荡器和晶体振荡器的相位平衡条件判断准则和具体电路做重点分析,介绍提高正弦波振荡器频率稳定度的基本措施。要求：掌握振荡器的起振条件和平衡条件，掌握三点式振荡器的组成法则，能计算振荡器的环路增益掌握晶体的电抗特性及晶体振荡器的基本电路形式第一章绪论无线电发射机框图及信号波形第一章绪论无线电接收机框图及信号波形第三章正弦波振荡器2、振荡器构成振荡器正常工作，必须有以下四个部分放大器：至少有一个有放大作用的有源器件正反馈通路或负阻：必须有一个能够补充元器件能量损耗的正反馈通路或负阻器件，以保证有稳定的振荡频率决定元件或回路：振荡器必须有频率决定元件或回路，如电阻、电容、电感、和晶体，以及它们构成的选频回路、相移网络、或延时网络电源：为振荡器提供能源

实际的放大器都有非线性限幅作用，使得振荡幅度不会无限大。也可外加具有自动调节振荡强度的非线性元件，以保证获得需要的输出波形3、振荡器应用通信系统中有广泛的应用混频器的本振信号调制的载波信号，解调的本地载波信号时钟、定时电路，电子测量设备的基准信号工业生产部门广泛应用的高频电加热设备微波炉，电疗设备3.2.1反馈振荡器原理

放大器

A（s）

反馈网络

F（s）Σ3.2反馈型自激振荡器的工作原理

放大器

A（s）

反馈网络

F（s）Σ二正弦波反馈振荡器的电路组成

电源

有源器件

选频网络

反馈网络3.2.1振荡条件的分析

晶体管

反馈网络

LC选频网络uiic1uc1uf三振荡电路分析实例VTRb1Rb2ReCeCL1LfECCbM主网络反馈网络+ui-ic-uo++uf-ibuiuoA1/F可见起振初期是一个增幅的振荡过程

当环路增益下降到1时，振幅的增长过程将停止，振荡器达到平衡状态，即进入等幅振荡状态。

二振荡器平衡状态的稳定条件UiO|T(ωo)|

A1UiA•

在平衡点Ui=UiA附近，当不稳定因素使ui的振幅Ui增大时，环路增益减小，使反馈电压振幅Uf减小，从而阻止Ui增大；反之，当不稳定因素使ui的振幅Ui减小时，环路增益增大，使反馈电压振幅Uf增大，从而阻止Ui减小。

如果环路增益特性存在着两个平衡点A和B，其中，A点是稳定的，而B是不稳定点，如右图所示。二振荡器平衡状态的稳定条件|T(ωo)|BAUiUiAUiB1

若某种原因使Ui大于UiB，则|T(ωo)|随之增大，势必使Ui进一步增大，从而更偏离平衡点B，最后到达平衡点A；

反之，若某种原因使Ui小于UiB，则|T(ωo)|随之减小，从而进一步加速Ui减小，直到停止振荡。

通过上述讨论可见，要使平衡点稳定，|T(ωo)|必须在UiA附近具有负斜率变化

tuiOωωo22反馈振荡器振荡的三大条件起振条件平衡条件稳定条件分析的角度从：正反馈（或负阻）适时补充能量；选频回路（移相网络）使得特定频率才能得以放大和正反馈；非线性器件使得幅度受限，最终到达平衡；负斜率环路增益（对输入幅度）和负斜率相频特性保证幅度和频率的稳定性回答了：振荡是如何产生的？又是如何平衡的？平衡是否是稳定的？23分析反馈振荡器的要点如何保证一个振荡电路是合理的包含一个合适偏置的可变增益放大器闭合回路是正反馈有选频回路（或移相网络）环路增益T的相频特性为负斜率如何计算振荡频率按照小信号放大器等效电路分析方法，计算环路增益T(j)，确认满足起振条件T>1按照相位平衡条件计算振荡频率工程计算，以选频回路的中心频率0作为振荡器的振荡频率OSC根据反馈电路不同，LC反馈振荡器分为互感耦合振荡器和三点式振荡器两种为了判断是否符合正反馈条件，不同组态电路的判断法则：提醒注意：以晶体管为例，由于其交流地不同，可分为共基和共发两种组态。共发电路输出电压与输入电压反相，而共基同相。共基电路，从集电极引回到发射极的反馈本身就是正反馈；而共发电路，从集电极引回到基极的反馈是负反馈，为了满足正反馈，反馈电压的极性要改变。253.3LC正弦波振荡电路(LCOscillatorCirCuits)一、构成LC振荡器的基本原则二、电容反馈三点式振荡器三、电感三点式振荡器四、两种改进型的电容反馈振荡器263.3.1互感耦合LC振荡电路为了保证正反馈，互感耦合线圈的同名端必须正确共基同极性共发反极性例1：画出互感反馈振荡器的高频等效电路。要使电路能够产生振荡，请注明互感线圈同名端的位置27旁路电容短路共发放大器是反向放大器，因此从输出端（